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第44卷第5期 刘 竞,丁国宪. 骨骼肌肌间脂肪浸润在代谢相关疾病中的研究进展[J].
2024年5月 南京医科大学学报(自然科学版),2024,44(5):719-725 ·721 ·
肉中蛋白质的增加呈正比,这表明IMAT可为邻近的 故肥胖时,IMAT 不仅会进一步分泌炎症因子,促进
肌肉组织提供能量代谢与物质合成所需的原料 [18] 。 机体炎症的发生,而且机体炎症水平的升高也会进
综上所述,IMAT 在正常生理状态下发挥着储存能 一步影响 IMAT 的功能,形成恶性循环。这种循环
量、提供物质代谢原料、分泌脂肪因子及炎症因子、 会导致IMAT浸润加剧,运动功能下降,进而引发代
改变局部肌肉微环境和信号转导等多种功能。然 谢综合征、老化等现象。
而,当脂肪摄取过度或脂肪细胞功能异常时,脂滴 2.3 IMAT浸润引起胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)
过度水解和FFA的释放可能导致骨骼肌功能受损, 在骨骼肌中,IMAT 的脂肪分解由脂蛋白脂肪
进而参与肥胖、糖尿病等疾病的发病。 酶介导,这一过程涉及脂肪甘油三酯脂肪酶(adi⁃
pose triacylglyceride lipase,ATGL)和激素敏感脂肪
2 IMAT导致的病理生理变化
酶(hormone sensitive lipase,HSL)的协调作用 [27] 。当
2.1 IMAT浸润 IMAT 浸润发生时,ATGL 和HSL活性的不协调被认
在肥胖、损伤及衰老等病理状态下,FAP 及 SC 为是导致肥胖和2型糖尿病(type 2 dibetes mellitus,
具有向脂肪细胞分化的潜能,导致 IMAT 浸润的发 T2DM)个体中骨骼肌IMAT分解失调和IR的原因 [28] 。
生。随着年龄的增长,身体运动机能退化,肌肉受 IMAT 浸润后,脂质分解的次级产物,如二酰甘油
损,以及在肥胖或疾病(如糖尿病、慢性阻塞性肺疾 (diacyl glycerol,DAG)、神经酰胺和其他脂质在骨骼
病、神经系统疾病等)的情况下,IMAT的含量也会相 肌细胞中积累,这些脂质代谢产物可以通过阻断胰
应增加。在衰老过程中,Wnt10b信号的改变能够上 岛素信号转导的下游效应,如葡萄糖转运蛋白⁃4
调关键脂肪基因的表达,从而促进IMAT的浸润 。 (glucose transporter⁃4,GLUT4)易位,直接诱导细胞
[19]
此外,Notch信号通路和炎症因子也可能参与这一过 IR [29-30] ,进而导致糖尿病、肥胖等代谢综合征的发
程 。在肌营养不良的情况下,FAP高表达Wnt5a, 生。此外,衰老过程中线粒体脂质氧化失调也会使
[20]
通过 Wnt/GSK3β信号通路促进脂肪生成 [21] 。另 个体易患肌肉IR。值得注意的是,异位脂质浸润本
一方面,线粒体生物形成减少可能会降低肌肉细 身可能并不会直接诱导肌肉IR,但如果合并年龄增
胞的氧化能力,导致骨骼肌干细胞向脂肪细胞分 长导致的线粒体累积活性氧(reactive oxygen species,
化 [22] 。此外,骨骼肌中脂肪细胞数量的增加会进一 ROS)损伤,IMAT 浸润会加重肌肉 IR 的现象,这一
步减少线粒体的生物形成,从而降低骨骼肌的脂肪 现象在年轻耐力运动员中尤为常见,被称为“运动
酸氧化代谢能力,加剧 IMAT 的积累。因此,了解 员悖论” 。但由于线粒体功能障碍随着年龄的增
[31]
IMAT 浸润的机制以及相关影响因素对于深入理解 长,脂质氧化诱导的ROS和局部炎症导致应激信号
骨骼肌功能紊乱和相关疾病的发病机制具有重要 通路的激活,如 c⁃Jun N⁃末端激酶(JNK)、IκB 激酶
意义,为治疗策略的开发提供理论依据。 (inhibitor of kappa B kinase,IKK)、蛋白激酶 C(pro⁃
2.2 IMAT浸润引起机体炎症 tein kinase C,PKC)和 p38⁃丝裂原活化蛋白激酶
IMAT 不仅包含成熟的脂肪细胞,还含有少量 (p38⁃mitogen⁃activated protein kinase,p38⁃MAPK),
的血管基质成分。它可产生多种促炎和抗炎因子, 这些都抑制胰岛素⁃PI3K⁃mTOR 信号转导 [32] 。此
如瘦素、抵抗素、脂联素及肿瘤坏死因子⁃α(tumor 外,胰岛素⁃PI3K⁃mTOR 信号受损进一步抑制肌肉
necrosis factor⁃α,TNF⁃α)等。Vella 等 [23] 的研究发 线粒体功能,导致进一步的脂质积累和脂质氧化诱
现,IMAT 的面积和密度与炎症指标之间存在显著 导的ROS,从而随着年龄的增长而产生IMAT 浸润、
的正相关关系。具体而言,腹部 IMAT 面积每增加 脂毒性和肌肉 IR 的恶性循环 [33-34] 。因此,IMAT 在
1 个标准差,IL⁃6、瘦素和 C 反应蛋白的水平会相应 骨骼肌脂质代谢和 IR 中的作用不容忽视。深入了
上升 21%、36%和 20%,而脂联素的表达则会下降 解其功能和作用机制对预防和治疗相关疾病具有
19%。这些数据提示 IMAT 与机体炎症之间存在显 重要的科学意义和应用价值。
著的相关性。在肥胖状态下,IMAT 会促进炎症的
3 IMAT浸润与临床疾病
发生,而炎症因子的增加也会加剧 IMAT 浸润 [24] 。
体内大量促炎细胞因子(包括TNF⁃α和肌抑制素等) 3.1 IMAT浸润与衰弱
的分泌,会进一步抑制线粒体功能,引起脂质氧化 衰弱是导致老年人机能下降和死亡的主要原
失调,导致脂质积累,从而加剧肌间脂肪变性 [25-26] 。 因。现已被定义为一种以肌少症为基本特征的全